История цифровой фотографии реферат
Обновлено: 01.06.2024
Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.
Ссылки
- Цифровая фотография
- Хронология технологий
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "История цифровой фотографии" в других словарях:
Цифровой фотоаппарат — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
История вычислительной техники — История науки … Википедия
История звукозаписи — Методы и носители для звукозаписи менялись и подверглись значительным изменениям с момента записи первых звуков (для последующего их воспроизведения) до настоящего времени. Содержание 1 Механические музыкальные инструменты 2 … Википедия
История аниме — Аниме, как самостоятельное направление в мультипликации возникло в 1958 году и было официально признано как искусство в конце XX го века. История аниме корнями уходит к началу XX го столетия, когда японцы стали проявлять заметный интерес к… … Википедия
Хронология фотографии — Хронология основных событий истории развития фотографии и кинематографии. Основные изобретения и идеи, оказавшие наибольшее влияние на развитие фотографии . Содержание 1 Разработки до XVIII века (включительно) 2 XIX век … Википедия
Фотоаппарат цифровой — Canon PowerShot A60 Основная статья: Фотоаппарат Цифровой фотоаппарат устройство, являющееся разновидностью фотоаппарата, в котором светочувствительным материалом является матрица или несколько матриц, состоящая из отдельных пикселей, сигнал с… … Википедия
Растровый способ цветной фотографии — способ получения цветного снимка по аддитивному методу, использующий пространственное смешение цветов. Содержание 1 Принцип действия 2 История 3 См. также … Википедия
Дигитальная Камера — Цифровой зеркальный фотоаппарат Canon EOS 350D Цифровой фотоаппарат Canon PowerShot A95 Цифровая фотография фотография, результатом которой является изображение в виде массива цифровых данных файла, а в качестве светочувствительного материала… … Википедия
Буму продаж цифровых фотокамер в начале 2000х и соответственно вымиранию традиционной пленочной фотографии предшествовали три десятка лет исследований и разработок. Лидером отрасли до конца 90-х годов была компания Kodak. Но не сумев вовремя соориентироваться на рынке и не выдержав конкуренции со стороны японцев, была вынуждена фактически уйти с рынка и пройти процедуру банкротства и реструктуризации.
17 октября 1969 г. - сотрудники Bell Laboratories Джордж Смит (George Smith) и Виллард Бойл (Willard Boyle) представили спроектированную ими матрицу ПЗС, имевшую всего 100х100 пикселей. Принципы, заложенные в это изобретение, стали основой для будущей цифровой фотографии.
1973 г. - компания Fairchild начала выпуск первых ч/б ПЗС матриц (100х100 пикселей).
1975 г. - команда инженеров компании Kodak, под руководством Стива Сассона (Steve Sasson), создала устройство, которое теперь известно как первая цифровая фотокамера. Камера использовала объектив от кинокамеры и экспонировала изображение на ПЗС-матрицу фирмы Fairchild и сохраняла 100-килопиксельное черно-белое изображение на магнитофонной кассете. На запись информации уходило более 20 секунд.
Цифровая фотокамера Стива Сассона, 1975
В этом же году Брюс Байер (Bryce Bayer), инженер Kodak, придумал использовать цветные фильтры, позволяющие получать c монохромной ПЗС или КМОП-матриц цветные изображение. Это изобретение вошло в историю как фильтр Байера, а процесс интерполяции пикселей - дебайеризацией или демозаикой.
1981 г. - Sony представила SLR камеру Mavica (Magnetic Video Camera), записывавшую на флоппи-диск отдельные изображения с разрешением 720 килопикселей. На диск вмещалось около 50 снимков.
1985 г. - Fuji представила SLR камеру ES-1 с разрешением матрицы 640х480.
1986 г. - на Photokina Canon представила SVC (still video camera) камеру RC-701. В отличии от своих предшественников, эта камера продавалась на рынке, однако назвать её цифровой нельзя, поскольку информация на дискете хранилась в виде оцифрованного аналогового сигнала.
Canon Still Video Camera RC-701, 1986
Nikon представила свою Nikon QV-1000C Still Video Camera с 380 килопиксельным сенсором, запись изображений происходила на флоппи-диски.
В этом же году Kodak представил свой 1.4 Мпиксельный сенсор. Сенсор был применен в камере Videk Megaplus, использовавшейся в промышленных и научных целях.
1988 г. - компания Fuji совместо с Toshiba представила на Photokina цифровой фотоаппарат Fuji DS-1P на ПЗС матрице с разрешением всего 0,4 Мп. Эту камеру зачастую называют первой цифровой камерой. При этом камера никогда не продавалась.
фотоаппарат Fuji DS-1P, 1988
В этом же году появился формат сжатия цифровых изображений JPEG, который нашел широкое применение в цифровой фотографии и стал фактически обязательным форматом хранения фотографий как в камерах, так и на компьютерах и в Интернете.
1990 г. - компания Kodak анонсировала на Photokina свою цифровую систему DCS (Digital Camera System), использующую в качестве базы пленочный профессиональный фотоапарат Nikon F3. Запись изображений происходила на жесткий диск, расположенный в отдельном выносном блоке.
1991 г. - 28 мая Kodak начал выпуск Kodak DCS (позже благодаря журналистам версию стали именовать Kodak DCS 100). Сенсор имел разрешение 1.3 мегапикселя. Стоимость аппарата на рынке составляла $20000. В этом же году американская компания Leaf (позже Израиль) выпускает первый цифровой чернобелый задник (4Мп) для среднеформатных зеркальных камер. При помощи светофильтров этим цифрозадником можно было снимать цветные неподвижные изображения.
фотоаппарат Kodak DCS 100, 1991
1992 г. - Kodak выпускает камеру DCS 200 на базе Nikon N8808s.
1994 г. - SanDisk совместно с Kodak выпускают первые CompactFlash карты (первые карты Kodak имели емкость всего в 1 Мбайт). Kodak выпускает камеры NC2000 на базе Nikon N90 и DC 410 на базе Nikon F90, а также первую DSLR на базе камеры Canon EOS 1-N (Kodak EOS-DCS-5). Компания Nikon совместно с Fuji выпускают зеркалки Nikon E2 (Fujix DS-505) и Nikon E2S (Fujix DS-515), имевшие 1.3 Мпиксельные ПЗС сенсоры. Эти устройства стали первыми цифровыми камерами, которые реально можно было использовать в журналистике, где скорость передачи цифровых изображений была важнее качества. Однако цены на эти камеры делали их недоступными широкому кругу потребителей ($12780).
1995 г. - Kodak продолжает выпускать камеры семейства DCS (DCS-460 на базе Nikon F90, среднеформатную DCS-465 на базе Hasselblad 500CM, Mamiya RB-67, EOS-DCS-3 и EOS-DCS-1 на базе Canon EOS 1-N). Minolta совместно с Agfa на базе популярного пленочного фотоаппарата Minolta Maxxum 500si создают псевдополнокадровую цифровую зеркалку Minolta RD-175 (1.7 Мпиксельный снимок формировался при помощи трех ПЗС-матриц и призменного цветоделительного блока).
фотоаппарат Minolta RD-175, 1995
1996 г. - начинается эра цифровой фотографии. Начинают поступать в продажу первые потребительские цифровые фотоаппараты. Kodak запускает серию DC камер (первая DC-20 была OEM-камерой компании Chinon ). Sony запускает свою линейку цифровых фотоаппаратов Cyber-Shot. Olympus представила свои цифровые фотокамеры (D-200L, D-300L). Canon выпускает свою первую цифровую компактную камеру – Canon PowerShot 600, которая позволяла сохранять снимки в RAW-формате CRWDS-300 ($949). Canon выпустила первый в мире объектив со стабилизатором изображения Canon EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM. Компания Fuji выпускает первый цифровой минилаб. Позже выпуском цифровых минилабом занялись также компании Noritsu и Konica.
1997 г. - Практически все компании, занимающиеся выпуском какой-либо электроники, выпускают свои цифровые фотоаппараты. Среди них: Agfa, Canon, Casio, Epson, Fuji (DS-300, DX-5, DX-7DX-9), Hewlett-Packard, Hitachi, Kodak, Konica, Kyocera, LG, Minolta, Mitsubishi, Mustek, Nec, Olympus, Panasonic, Phillips, Polaroid, Ricoh, Samsung, Sanyo, Sharp, Sony, Toshiba, Vivitar, Xerox, Yashika и другие (список содержит только самые известные компании). Nikon выпускают свои первые цифровые компакт камеры линейки Coolpix (300 и 100). Leica выпустила свою профессиональную цифровую камеру Leica S1. В этом же году преодолен символический рубеж 1 Мп. Филипп Кан (Philippe Kahn) сконструировал первый камерофон.
1998 г. - Leica выпускает свою первую цифровую компакт-камеру DigiLux ($999). Наблюдается небывалый рост производства цифровых компакт-камер. На рынке профессиональных камер появились лишь только камеры Kodak серии DCS (315, 520, 560), которые по прежнему очень дороги и громоздки.
фотоаппарат Nikon D1, 1999
2000 г. - компания Bibble Labs, основанная Эриком Хайманом (Eric Hyman), выпускает RAW-конвертер Bibble, как бесплатную альтернативу Nikon Capture для декодирования и редактирования NEF-файлов от камеры Nikon D1. Несмотря на определенные проблемы с цветом, Bibble очень быстро завоевала популярность среди фотографов.
5 мая 2000 г. - Дейв Коффин, фотограф-энтузиаст и специалист в области компьютерной безопасности, а проще говоря хакер, публикует первую публичную версию своего RAW-конвертера командной строки - dcraw (разработка началась еще 23 февраля 1997 года). Эта программа станет в дальнейшем основой для большинства программных продуктов в области RAW-конвертации.
Несмотря на то, что RAW формат в том или ином виде хранился во многих камерах до Nikon D1, например в Canon PowerShot 600 (1996 г.) или Kodak DCS-420 (1995 г), настоящий бум RAW-форматов среди фотографов начался именно после выхода Bibble и dcraw. Эту потребность заметили ведущие производители (Adobe, Phase One, SilkyPix, Dx0 и другие) и приступили к разработке собственных продуктов.
17 мая 2000 г. - Canon выпускает свою первую цифровую зеркалку D30 ($3000) с кроп-матрицей 3,1 Мп, поддерживающую RAW-формат CRW, использовавшийся до этого в компакт-камерах серии PowerShot.
фотоаппарат Canon D30, 2000
В этом же году выпускают свои первые цифрозеркалки Fuji (FinePix S1 Pro) и Contax (N Digital - первая полнокадровая цифровая зеркальная камера с ПЗС-сенсором в 6 Мп, анонсирована в 2000, но выпуск фактически начался только в 2001 году). Kodak выпускает DCS 620x. Nikon новых зеркалок не выпустила. Все производители в погоне за прибылью сфокусированы на рынке компакт-камер, поскольку в мире начинается бум на бытовые любительские цифровые фотоаппараты.
2001 г. - японская компания Panasonic выпускает свою первую фотокамеру Lumix. Эти камеры стали результатом сотрудничества Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. и компании Leica Camera AG. Nikon выпускает модификации D1 (D1H - 3Мп и D1X - 5Мп). В сентябре Canon выпускает свою первую цифровую профессиональную зеркальную камеру Canon EOS-1D (4Мп, кроп 1.3). Kodak продолжает выпускать зеркальки DCS серии (720, 760)
фотоаппарат Canon EOS 1D, 2001
2002 г. - Canon выпускает первую цифровую полнокадровую камеру 1Ds в разрешением 11,1 Мп. Kodak совместно с Nikon выпускает свою профессиональную полнокадровую зеркалку Kodak DCS Pro 14n (14 Мп), но конкурировать с Canon 1Ds она не может. В этом же году выпускают свои зеркальные камеры Fuji (FinePix S2 Pro), Nikon (D100), Sigma (SD9, с фирменным 3 Мп трехслойным сенсором Foveon), а также Canon (D60). Leica выпускает свою 4 Мп компакт-камеру Digilux 1. Вместе с камерой Fuji FinePix S2 Pro поставляется первая версия Fuji FinePix Viewer, в составе которой идет RAW file converter.
28 сентября 2002 г. - на Photokina компания Phase One анонсировала первую версию Capture One для raw-конвертации файлов в первую очередь с камер Canon EOS-1Ds / EOS-1D, а также других производителей. Скачивание на сайте стало доступно ровно через два месяца 28 ноября.
22 августа 2002 г. - Компания Adobe выпускает первую версию плагина Adobe Camera Raw для Photoshop - популярный RAW-конвертер, который потом ляжет в основу популярнейшего продукта для работы с фотографиями Adobe Lightroom.
2003 г. - японские компании Konica и Minolta объединяются в единый бренд Konica-Minolta. Canon выпускает EOS 300D с ценой до 1000$. Благодаря этой модели начинается постепенный переход фотографов с пленки на цифру.
фотоаппарат Canon EOS 300D, 2003
В этом же году выпустили свои зеркалки Nikon (D2H), Canon (10D), Olympus (E-1), Pentax (*ist D), Sigma (SD10).
2004 г. - японская Seiko Epson Corporation начинает выпуск своих фотоаппаратов. Первой в мире беззеркальной камерой (со сменными объективами) стала модель Epson R-D1. Canon выпускает последнюю пленочную зеркалку из серии EOS - 300X.
фотоаппарат Epson R-D1, 2004
На рынке зеркальных камер появляется более десятка новых моделей от различных производителей: Canon (1D Mark II, 1Ds Mark II, 20D), Nikon (D70, D2X), Fujifilm (FinePix S3 Pro), Pentax (*ist DS), Konica-Minolta (Maxxum 7D), Olympus (E-300). Kodak выпустила свои две последние зеркальные камеры (DCS Pro SLR/n, DCS Pro SLR/c).
В этом же году выходит сразу четыре RAW-конвертера: в феврале вышла DxO Optics, в мае увидела свет первая Canon Digital Photo Professional (до этого использовалась Canon Digital Camera File Viewer Utilies), в августе SilkyPix Developer Studio, в октябре Ufraw (GUI-оболочка над dcraw).
2005 г. - Canon выпускает EOS 5D - относительно доступную по цене цифровую полнокадровую камеру с сенсором 12,7 Мп, а также Canon EOS 20Da – первый в мире цифровой зеркальный фотоаппарат с режимом LiveView. Kodak выпустила почти два десятка новых моделей компакт камер из серии EasyShare и ни одной новой зеркалки.
В феврале выходит RAW-конвертер RawShooter от компании Pixmantec (на исходных кодах которого позже будет создан Adobe Lightroom). Также в этом же году вышли первые версии DigiCam, Lightcrafts Light Zone и Apple Aperture.
2006 г. - Kodak прекращает собственное прозводство цифровых камер, передав права сингапурской компании Flextronics. Японская Sony покупает компанию Konica-Minolta и выпускает первую камеру из серии Alpha - Sony Alpha DSLR-A100.
фотоаппарат Sony Alpha DSLR-A100, 2006
Компания Adobe покупает Pixmantec и приступает к созданию на основе Pixmantec RawShooter нового RAW-конвертера полного цикла - Adobe Lightroom. Первые бета-версии появились именно в 2006 году. В этом же году в феврале Nikon (совместно с Nik Software) выпускает новую версию Capture - Capture NX. ACDSee включает в свою программу плагин для работы с RAW-форматами. Выходят первые версии RawTherapee и RawStudio.
В сентябре Leica анонсировала свою первую цифровую дальномерку из серии M - Leica M8 (APS-H, 10Мп).
19 февраля 2007 г. - Adobe выпускает первую версию Lightroom (владельцы Pixmantec RawShooter Premium могли заполучить эту версию бесплатно).
2007 г. - Nikon выпускает свою первую полноформатную профессиональную зеркалку - Nikon D3 (12 Мп). За полгода до этого Canon выпускает полноформатную EOS 1D Mark III (21 Мп). Вместе с камерой Fujifim FinePix S1 в составе Fuji FinePixViewer выходит Fuji RAW Converter powered by SilkyPix.
В мае увидела свет первая версия RPP (RAW Photo Processor) - бесплатного RAW-конвертера, созданного Андреем Твердохлебом совместно с Ильей Боргом.
2008 г. - Nikon выпускает первую зеркалку с сенсором APS-C (D90) с возможностью записи видео. Canon выпускает EOS 5D Mark II с возможностью записи видео в формате FullHD. Sony выпускает свою первую полнокадровую профессиональную камеру Alpha 900. В этом же году Nikon выпускает свою первую High-End (ниже профессионального уровня) полнокадровую зеркальную камеру - D700. Компания Samsung сделала попытку выйти на рынок цифровых зеркалок со своей GX-20.
03 июня 2008 г. - вышла Nikon Capture NX2.
В сентябре Panasonic выпустила камеру Lumix DMC-G1 - первый цифровой фотоаппарат со сменной оптикой по упрощённой недальномерной и "беззеркальной" схеме на стандарте 4/3 Mikro.
фотоаппарат Panasonic Lumix DMC-G1, 2008
В сентябре Leica анонсировала свою среднеформатную зеркалку Leica S2 (38 Мп, стоимость камеры без объектива составила $25000).
2009 г. - Canon выпускает репортажную зеркалку EOS 7D. Leica выпускает первую дальномерную полнокадровую камеру M9 (18 Мп). Выходит первая версия RAW-конвертера Darktable.
2011 г. - Nikon приступает к выпуску беззеркальных камер. LightCrafts прекращает работу над своим RAW-конвертером, LightZone становится бесплатным.
2012 г. - Canon выпускает свою беззеркальную камеру - Canon EOS M. Компания Corel покупает Bibble и выпускает его под новым названием - Corel AfterShot Pro.
В июне 2014 г. - вышла новая обновленная версия Canon DPP 4 (спустя 10 после выхода первой версии).
15 июля 2014 г. - вышла новая версия Nikon Capture NX-D. В связи с тем, что в 2012 году Google купила компанию Nik Software, теперь разработкой программы занимается японская Ichikawa Soft Laboratory Co. Ltd.
В октябре 2014 г. компания Apple объявила о прекращении разработки Aperture.
2016 г. - Дейв Коффин фактически прекратил доработку dcraw. Последняя версия 9.27 датирована 10.05.2016.
2017 г. - Adobe разделила Lightroom на Classic (для десктопов) и Mobile версии. Fujifilm выпустила X Raw Studio. Компания On1 выпустила свою альтернативу Lightroom - RAW-конвертер полного цикла On1 Photo RAW.
Сегодня (2017 год) фактическими лидерами профессиональной цифровой фотографии являются Canon, Nikon и Sony. Среди производителей качественной фототехники также стоит назвать компании Leica, Fuji, Olympus, Ricoh (Pentax) и Panasonic (Lumix). Среди производителей среднеформатных камер выделяются Mamiya, Hasselblad, Phase One и Ricoh (Pentax). Среди производителей объективов можно выделить Canon, Nikon, Sony, Carl Zeiss, Tamron, Sigma.
Сейчас можно наблюдать как постепенно вымирает производство компактных камер (мыльниц), вытесняемых всевозможными смартфонами и планшетами. Многие пользователи зеркалок переходят на беззеркальные камеры, причем многие из беззеркалок могут вполне соревноваться в качестве с полноценными зеркалками.
Красива и монументальна хронология возникновения классической фотографии. От камеры-оскуры, известной еще в Древнем Египте и Античном Риме, через тысячелетия к первым фотографиям Непьера и Дагерра. А затем и к фотоаппаратам, которые вначале перевозились на повозках, а впоследствии размещались в кармане рубашки. Но тут пришла цифровая фотография — и почти мгновенно все изменилось.
Сначала в черном рукаве вслепую производилась зарядка фотокассеты пленкой.
Потом эти 36 кадров отщелкивались. Если делались пейзажные снимки, то каждый кадр — это отдельная работа. Над его компоновкой вначале надо поразмыслить, прикинуть выдержку и диафрагму, сделать кадр, затем продублировать с другими выдержкой и диафрагмой, но так, чтобы экспозиция кадра получилась такой же.
А репортажная съемка — это искусство поймать мгновение. Успеть снять мелькнувшую на лице улыбку, или зафиксировать взлетающих голубей, или кружащую над водой чайку, пену на гребне морской волны, которая вот-вот ударит в берег… А кадров, напомню, только 36, потом фотоаппарат надо перезарядить. Фото: Depositphotos
Затем пленку проявляли в специальном бачке. В темноте надо было вставить пленку в бачок, закрыть его от попадания света, налить проявитель, выдержать, сколько на пакетике написано. Затем тщательно промыть проточной водой и минут на 10 залить закрепителем. Только после этого проявленную пленку можно было посмотреть — что получилось, как удалось снять то, что хотелось. А потом пленку вешали для сушки, и, когда она высыхала, начиналось самое интересное — печать фотографии.
Вся семья строго предупреждалась: в ванной свет включать нельзя. На ванну ставилась доска, на которой размещали увеличитель, кюветы с проявителем, закрепителем и водой для промывки. Включалась красная лампа — и начиналось своего рода колдовство. Фото: Depositphotos
Положить в проявитель белую экспонированную бумагу, будущую фотокарточку, и наблюдать, как листе появляется изображение. Чудо чудное! Затем промыть в воде — и в закрепитель ее, пусть там полежит, пока все фото не сделаем.
Каждый кадр — уникален, с каждым кадром надо работать по-своему. И не надо бояться ошибиться при печати — все можно повторить с другой экспозицией, скадрировать немного по-другому, ведь кадр уже зафиксирован на пленке.
Закатом эры фотопечати оказалось внедрение в мир цветной фотографии. Увы, в 90-е в продаже появились и стали модными пленки нового типа — цветные негативные и цветные диапозитивные. Печатать их любителю было намного сложнее — они требовали очень четкого соблюдения температуры проявителей. Проще было, сняв пленку, отдать ее в проявку и печать в фотоателье. В итальянских, например, фото выдавали прямо в фотоальбомах. Фото: Depositphotos
А цветную диапозитивную пленку после печати надо было нарезать, вставить в рамочки для диапозитивов — и можно смотреть, что получилось, на повешенном на стенку экране. Или просто повесить на дверь простыню — и смотреть диапозитивы на ней. Конечно, раньше надо было купить диапроектор, чтобы просмотр диапозитивов был достаточно эффектен.
- Съемки на диапозитивную пленку: сфотографировал, отдал в проявку в мастерскую, получил, разрезал, вставил в рамочки, включил диапроектор — и наслаждайся видами на экране.
- Съемки на цветную негативную: отснял, сдал в мастерскую, получил готовые альбомчики с вставленными фотками — и хвастайся видами, рассказывая об отпуске.
В 1972 году фирма Texas Instruments запатентовала цифровой фотоаппарат. Он использовал ПЗС-матрицу, а файл изображения сохранялся на магнитной ленте и мог воспроизводиться на телевизоре. Печать снимка предусмотрена не была.
В компании Kodak в 1975 году сделали первую работающую фотокамеру с ПЗС-матрицей 100*100. Снимки записывали на магнитную кассету, запись длилась 23 секунды. Вес этой камеры был 3 кг.
Наконец, в 1981 году фирма Сони выпускает цифровой фотоаппарат Sony Mavica. Считается, что с этого аппарата и начинается эра фотографии без пленки. Фотоаппарат имел Матрицу 570*490 пикселей (0.2 МП). Фото записывались на двухдюймовые диски Video Floppy — до 50 кадров на дискету.
Проиграли только фирмы, производившие фотопленку, фотобумагу, химикаты для проявки и печати, а также сети фотоателье, производивших проявку фотопленок и фотопечать. Ушли с рынка производства пленок фирмы Agfa, Konica, обанкротилась фирма Kodak, упустившая момент перехода на цифру.
Процесс фотографирования упростился. Навел, щелкнул — и все. А вернувшись домой, скачал на домашний компьютер, посмотрел, как получились фотографии. То, что не слишком понравилось — или стер, или подретушировал какой-нибудь программой обработки изображений. Потом распечатал на принтере, если захотелось кому-то это фото подарить, или разместил на каком-нибудь фотосайте, дабы похвастаться перед знакомыми и незнакомыми посетителями. Фото: Depositphotos
…И все же прежний процесс был намного интереснее. Когда на белой бумаге, опущенной в проявитель, вдруг появлялось изображение — это выглядело как своего рода колдовство, хотя и повторялось сотни раз за один сеанс печати.
История изобретений подчас весьма причудлива и непредсказуема. Прошло ровно 40 лет с момента изобретения в сфере полупроводниковой оптоэлектроники, приведшего к появлению цифровой фотографии.
10 ноября 2009 года изобретатели Виллард Бойл (родился в Канаде в 1924 году) и Джордж Смит (родился в 1930 году) награждены Нобелевской премией. Работая в Лабораториях Белла, в 1969 году они изобрели прибор с зарядовой связью: ПЗС–сенсор, или CCD (Charge-Coupled Device). В конце 60-х гг. ХХ в. ученые обнаружили, что МОП–структура (соединение типа металл—окисел—полупроводник) обладает светочувствительностью. Принцип действия ПЗС-сенсора, состоящего из отдельных МОП-светочувствительных элементов, основан на считывании электрического потенциала, возникшего под влиянием света. Сдвиг заряда выполняется последовательно от элемента к элементу. ПЗС-матрица, состоящая из отдельных светочувствительных элементов, стала новым прибором для фиксации оптического изображения.
Виллард Бойл (слева) и Джордж Смит. 1974 г. Фото:: Alcatel-Lucent/Bell Labs
ПЗС-сенсор. Фото: Alcatel-Lucent/Bell Labs
Но для создания переносной цифровой фотокамеры на основе нового фотоприемника необходимо было разработать малогабаритные ее составляющие с низким электропотреблением: аналогово-цифровой преобразователь, процессор для обработки электрических сигналов, малый монитор высокого разрешения, энергонезависимый накопитель информации. Проблема создания многоэлементной ПЗС-структуры представлялась не менее актуальной. Интересно проследить некоторые этапы создания цифровой фотографии.
В 1974 году на ПЗС-матрице компании Fairchild (черно-белой, с разрешением 100х100 пикселов) создана астрономическая электронная фотокамера. (Пиксел – аббревиатура английских слов picture (pix-) картина и element (-el)– элемент, т.е. элемент изображения). Используя все те же ПЗС-матрицы, год спустя инженер Kodak Стив Сассон создал первую условно переносную камеру. Снимок размером 100x100 пикселов записывался на магнитную кассету в течение 23 секунд, а весила она почти три килограмма.
1975 г., прототип первой цифровой фотокамеры камеры Kodak в руках у инженера Стива Сассона.
В бывшем СССР также велись подобные разработки. В 1975 г. были проведены испытания телевизионных камер на отечественных ПЗС.
В 1976 году Fairchild запускает в производство первую коммерческую электронную камеру MV-101, использовавшуюся на конвейере для контроля качества продукции. Изображение передавалось на мини-компьютер.
С середины 80–х практически все ведущие фотобренды и ряд электронных гигантов проводят работы по созданию цифровых фотокамер. В 1984 г. компания Canon создает видеофотокамеру Canon D-413 с улучшенной вдвое по сравнению с Mavica разрешающей способностью. Рядом компаний разработаны прототипы цифровых фотокамер: Canon выпустила на рынок Q-PIC (или ION RC-250); Nikon — прототип ЦФК QV1000C с записью данных в аналоговом виде; Pentax продемонстрировала прототип ЦФК под названием PENTAX Nexa с трехкратным зум-объективом. ПЗС-приемник камеры выполнял попутно функции датчика экспозамера. Фирма Fuji представила на выставке Photokina цифровую фотокамеру Digital Still Camera (DSC) DS-IP. Правда, коммерческого продвижения она не получила.
Сanon Q-PIC (или ION RC-250)
Камерой, сохранявшей изображение в виде цифрового файла, стала анонсированная в 1988 году Fuji DS-1P(Digital Still Camera-DSC), оснащенная 16 Мб встроенной энергозависимой памятью.
Fuji DS-1P(Digital Still Camera-DSC)
Компания Olympus показала на выставке PMA в 1990 прототип цифровой камеры Olympus 1C. На этой же выставке компания Pentax продемонстрировала свою усовершенствованную камеру PENTAX EI-C70, оснащенную активной системой автофокуса и функцией экспокоррекции. Наконец, на американском рынке появилась любительская ЦФК Dycam Model 1, более известная под наименованием Logitech FotoMan FM-1. Ее ПЗС-матрица с разрешением 376х284 точки формировала только черно-белое изображение. Информация записывалась в обычное ОЗУ (не на флэш-память) и при выключении батарей (два элемента типа АА) или их разрядке безвозвратно пропадала. Дисплей для просмотра кадров отсутствовал, объектив был с ручной фокусировкой.
Logitech FotoMan FM-1
В 1991 Фирма Kodak дополнила цифровой начинкой профессиональную фотокамеру Nikon F3, назвав новинку Kodak DSC100. Запись происходила на жесткий диск, находящийся в отдельном блоке, весившем около 5 кг.
Sony, Kodak, Rollei и другие компании в 1992 г. представили камеры высокого разрешения, которые можно было отнести к классу профессиональных. Sony продемонстрировала Seps-1000, светочувствительный элемент которой состоял из трех ПЗС, что обеспечивало разрешение 1,3 мегапиксела. Kodak разработала DSC200 на базе камеры Nikon.
На выставке Photokina в 1994 г. была анонсирована профессиональная цифровая фотокамера Kodak DSC460 с высоким разрешением, ПЗС-матрица содержала 6,2 мегапиксела. Ее разработали на базе профессиональной пленочной зеркальной фотокамеры Nikon N90. Сама ПЗС-матрица размером 18,4х27,6 мм была встроена в электронный адаптер, который пристыковывался к корпусу. В том же 1994 году появились первые Flash-карты форматов Compact Flash и SmartMedia объёмом от 2 до 24 Мбайт.
Стартовым по массовой разработке цифровых фотокамер стал 1995 год. Компания Minolta совместно с Agfa изготовила фотокамеру RD175 (ПЗС-матрица 1528х1146 точек). На выставке в Лас-Вегасе демонстрировалось уже около 20 моделей любительских ЦФК: малогабаритная цифровая фотокамера фирмы Кодак с разрешением 768х512 точек, глубиной цвета 24 бита и встроенной памятью, позволяющей записать до 20 снимков; карманная ES-3000 фирмы Chinon с разрешением 640х480 со сменными картами памяти; малогабаритные камеры Photo PC фирмы Epson c двумя возможными разрешениями — 640х480 и 320х240 точек; аппарат Fuji X DS-220 с размером изображения 640х480 точек; камера RDC-1 фирмы Ricoh с возможностью как покадровой, так и видеосъемки с разрешением формата видеозаписи Super VHS 768х480 точек. Аппарат RDC-1 был оснащен объективом с трехкратным зумом и фокусным расстоянием 50—150 мм (в 35-мм эквиваленте), автоматизированы функции фокусировки, определения экспозиции и настройки баланса белого. Имелся и ЖК-дисплей для оперативного просмотра отснятых кадров. Компания Casio также продемонстрировала коммерческие образцы своих камер. Выпущены первые потребительские фотоаппараты Apple QuickTake 150, Kodak DC40, Casio QV-11 (первая цифровая фотокамера с LCD-дисплеем и первая же — с поворотным объективом), Sony Cyber-Shot.
Так цифровая гонка стала набирать темпы. Ныне известны тысячи моделей цифровых фотокамер, видеокамер и телефонов со встроенными фотокамерами. Марафон далеко не окончен.
Необходимо обратить внимание на факт, что некоторые цифровые фотокамеры оснащены КМОП светочувствительной матрицей. КМОП — это комплементарная структура металл-окисел-полупроводник. Не вдаваясь в топологические особенности КМОП и ПЗС матриц, подчеркнем, что серьезные их различия лишь в способе считывания электронного сигнала. Но оба типа матриц строятся на основе светочувствительных МОП-структур (металл-окисел-полупроводник).
Читайте также: